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2024年11月24日
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作者簡介
學歷：1968年畢業(yè)于清華大學工程物理系。1978年至1999年在機械部北京機械工業(yè)自動化所工作，是研究員級高工。從事工業(yè)自動控制計算機系統(tǒng)的研制和應用工作，曾多次獲機械部科技進步一等獎和二等獎；兩項實用新型專利；發(fā)表過十幾篇有關論文。1991年到1993年作為訪問學者在美國工作兩年半，獲得美國德州大學FRC實驗室好評。
現(xiàn)任：建設部信息化技術專家委員會專家；建設部科技委智能建筑技術開發(fā)推廣中心副主任；中建協(xié)智能建筑專委會副秘書長；專家工作組常務副主任；“智能建筑”雜志總編。參加了近50個“建設行業(yè)智能建筑試點項目”智能化系統(tǒng)方案的評審工作及部分項目的驗收評估工作；經(jīng)常參加智能化系統(tǒng)項目的技術咨詢及評標工作；參加過多項標準的評審工作；曾多次在智能建筑技術培訓班及研討會上作技術報告；在“智能建筑”雜志發(fā)表過數(shù)篇論文；參加編寫出版了四本書。
概 述
智能建筑技術在我國發(fā)展已有十幾年的歷史，智能建筑這一理念逐漸被越來越多的人所認識和接受。歸納起來，我
國智能建筑的發(fā)展經(jīng)歷了三個階段：
初始階段（1990-1995年）: 這一階段的特點：建筑智能化的對象主要是賓館和商務樓、智能化系統(tǒng)的各子系統(tǒng)獨立。片面追求高標準，國家沒有統(tǒng)一管理，形成自由發(fā)展的局面。
規(guī)范階段（1996-2000年）: 這一階段的特點：隨著智能建筑標準規(guī)范陸續(xù)出臺，建筑智能化的對象已經(jīng)擴展到機關，企業(yè)單位辦公樓、圖書館、醫(yī)院、校園、博物館、會展中心、體育場館以至智能化居民小區(qū)，有把智能化建設作為賣點的傾向。
發(fā)展階段（2000年至今）：這一階段的特點：智能建筑呈現(xiàn)數(shù)字化、網(wǎng)絡化、集成化的趨勢，一批新技術新產(chǎn)品進入智能建筑領域，如無線技術，數(shù)字視頻技術產(chǎn)品的采用。
·智能建筑的建設更理性化，是追求使用功能而不是單獨炒作等等。
·系統(tǒng)集成更實用化，建設方根據(jù)管理需求采用不同的集成方案。
·智能建筑加強了行業(yè)管理，使其更健康發(fā)展。
總而言之，經(jīng)歷了這三個階段的發(fā)展，智能建筑行業(yè)已成為建筑行業(yè)中的朝陽行業(yè)。但是，在人們的投資理念中，往往認為智能化系統(tǒng)是建筑的亮點，是為了提高建筑的科技含量而需要增加成本的系統(tǒng)。并沒有認識到智能化系統(tǒng)已成為建筑及住宅的必不可少的配置，智能化技術可以提升房產(chǎn)的商業(yè)價值。作者從國內(nèi)外智能建筑的應用實例，說明智能化技術可以提升房產(chǎn)的價值。如果能認識到這一點，就可以增加業(yè)主對智能化系統(tǒng)投資的信心和力度。
IT技術提升建筑的價值
IT技術的應用基于IP網(wǎng)絡技術的發(fā)展
隨著互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議（IP）的出現(xiàn)，它已經(jīng)變得無所不在。今天，跨國企業(yè)和公共部門已經(jīng)無法在沒有網(wǎng)絡的情況下開展業(yè)務。事實上，像水、氣和電一樣，網(wǎng)絡在英國已經(jīng)成為了一種公用設施。 網(wǎng)絡公用設施發(fā)展成了現(xiàn)代化樓宇的基礎，這主要是由于兩個正在迅速結(jié)合的市場因素：基于以太網(wǎng)的多功能樓宇自動化系統(tǒng)的出現(xiàn)。該系統(tǒng)可以將各種獨立的應用系統(tǒng)整合到一起，例如供熱、通風和空調(diào)（HVAC），能源、照明、消防和安全子系統(tǒng)等。另外多媒體語音、視頻、數(shù)據(jù)向基于IP的統(tǒng)一基礎設施的融合趨勢，將各種針對不同技術的專用網(wǎng)絡整合到一起。
IT技術提升房產(chǎn)價值的實例
實例1：網(wǎng)上辦公節(jié)省辦公成本
IT技術的運用正在悄悄地改變?nèi)藗兊墓ぷ鞣绞健＝柚鶬P網(wǎng)絡，人們可以在異國、咖啡館或家里辦公，否則可能就需要較多的辦公樓。Cisco公司的部分顧員采用家庭網(wǎng)絡辦公的方式，在英國如果Cisco的全體員工都來公司辦公樓上班，那么公司要增加一個新的辦公樓，公司需要增加投資約4.5億英鎊。他們正在充分地應用IT的技術資源，采用網(wǎng)絡移動辦公的方式，使公司節(jié)省很多辦公費用，減少公司的辦公成本。
實例2：Cisco公司全球的辦公地點出入口監(jiān)控系統(tǒng)
Cisco公司全球的辦公地點出入口監(jiān)控系統(tǒng)采用的是數(shù)字化攝像機，基于IP網(wǎng)絡進行聯(lián)網(wǎng)，進行遠程管理控制。Cisco全球安全設施監(jiān)控中心可操作控制90個國家，400家分公司。管理控制范圍是思科在歐洲和非洲、亞太等國家的所有分公司及辦事處的出入口。全球分三個監(jiān)控中心：歐洲EMEA，60個地方，457個攝像頭；美洲AMER，312個地方，1,905個攝像頭；亞太區(qū)APJ，22個地方，299個攝像頭。三個監(jiān)控中心是分時段工作的，它們的數(shù)據(jù)全部是共享的。在英國的EMEA監(jiān)控中心可以看到諸如比利時國家Cisco的辦公室出入口的狀況和圖像。我們現(xiàn)場觀看了某處犯罪作案的錄像回放，比較清晰，可是圖像的連續(xù)性只有每秒4幀，完全可以看清作案過程。監(jiān)控中心只有兩人值班，監(jiān)控室并不大。但龐大的數(shù)據(jù)中心在另外一個地方。據(jù)統(tǒng)計，Cisco公司全球的辦公地點出入口監(jiān)控系統(tǒng)由于采用IT技術解決方案，每年節(jié)省約1000萬英磅。幾年來，Cisco公司的全球公司辦公出入口監(jiān)控中心已經(jīng)直接或者間接節(jié)約了價值大約3.3億美元的成本。這包括空間整合，員工效率和生產(chǎn)率的提高，房產(chǎn)管理系統(tǒng)的改進，以及布線、家具、系統(tǒng)維護和兩地間電話成本的降低。
實例3：遠程視頻技術提升了托兒所的價值
美國西雅圖一家托兒所在兒童活動室安裝數(shù)字攝像機，兒童的家長可以隨時通過IP網(wǎng)絡觀看孩子的情況，作到放心。由于開設了遠程視頻服務的功能，這一家托兒所的業(yè)務接應不轄，提升了托兒所的商業(yè)價值。
我們的思考
在我國IP網(wǎng)絡應用廣泛，但在中國IT技術沒有真正進入房地產(chǎn)。那么，在我國IT技術應用于房產(chǎn)的障礙是什么？我認為首先智能建筑建設過程中缺少信息技術（IT）規(guī)劃的環(huán)節(jié)，不是沒有需要，而是沒有人去想、去規(guī)劃；另外，在我國，投資方與使用方往往是脫節(jié)的；設計與施工與管理脫節(jié)。我國的智能建筑設計標準落后，沒有信息化設計的內(nèi)容；另一個原因是目前建設項目太多，有一些粗制濫造的現(xiàn)象存在。由于IT技術的迅速發(fā)展，人們對IT應用的要求越來越高，結(jié)果必然導致現(xiàn)在完成的項目過幾年就面臨改造。
系統(tǒng)集成節(jié)省智能化系統(tǒng)投資的手段
系統(tǒng)集成的理念
（1）系統(tǒng)集成的原則
利用基于IP網(wǎng)絡的結(jié)構，能夠整合大量的樓宇智能化子系統(tǒng)，開放、透明的技術標準和解決方案應該是智能建筑技術所遵守的首要原則。
（2）系統(tǒng)集成的目的
滿足建筑物的商業(yè)需求，在技術和管理需求之間架設橋梁，使技術完全為建筑物的商業(yè)價值服務。所有智能建筑內(nèi)安裝的系統(tǒng)都應該是為了提升建筑物的商業(yè)價值，這是系統(tǒng)集成的目的。
（3）系統(tǒng)集成為什么能夠節(jié)省智能化系統(tǒng)的建設費用和運營成本
系統(tǒng)集成使智能化系統(tǒng)變得更加簡單,特別是可以按照建筑物商業(yè)需求，選擇對商業(yè)增值有用的系統(tǒng)，剔除那些不必要的子系統(tǒng)和應用。能減低客戶在建設投資和日后運營管理階段的管理費用。
（4）系統(tǒng)集成一定要突出建筑的個性
智能建筑作為一種定制的產(chǎn)品，本身具有多樣性和特殊性。每個建筑物都是不同的，建筑物的需要也會隨著時間的不同而不同的，不同建筑物的管理方式也是不同的。因此，某個建筑物的系統(tǒng)集成一定要突出建筑物的個性。
系統(tǒng)集成節(jié)省智能化系統(tǒng)的投資
TAC公司Roger Moncur先生以曼徹斯特皇家醫(yī)院改造為例，如何采用集成技術減少醫(yī)療衛(wèi)生建筑項目智能化的建設費用、延長使用壽命和降低風險的情況。曼徹斯特皇家醫(yī)院由12個獨立的建筑物組成，建筑面積150,000平方米，1,660個床位，31個手術室，已使用了38年。該醫(yī)院使用25年的大樓運營費用竟占去了整個大樓生命周期耗費費用的一半以上。據(jù)估算，改造后醫(yī)院總體壽命周期35年可節(jié)省5千8百萬英鎊。他們認為一個集成化的解決方案提供給了設備的優(yōu)化控制和精細管理，以使智能建筑的壽命達到最長和節(jié)省能源。一個集成化的建筑相對于一個通常的建筑可以節(jié)省15%以上的建設費用。一個具有系統(tǒng)集成的智能建筑比沒有系統(tǒng)集成的建筑能夠節(jié)省35%的成本。
建筑智能化系統(tǒng)是建筑節(jié)能的重要組成部分
建筑全生命周期成本的分析
建筑是耐用的商品。據(jù)Cisco公司分析建筑全生命周期中使用過程的成本，其中建設過程中，規(guī)劃成本占2%，設計施工占23%，而使用過程占全生命成本的75%。因此，使用過程的成本是不容忽視，為了節(jié)省這75%的成本，必須重視建筑智能化系統(tǒng)運營及管理水平。而我國建筑界往往只重視建設過程的節(jié)能，并不重視使用過程的節(jié)能管理。我認為真正要達到建筑節(jié)能的目的，建筑本身節(jié)能與智能化系統(tǒng)的節(jié)能措施應該是缺一不可。
信息與控制系統(tǒng)集成達到節(jié)能效果
某國際機場候機樓總建筑面積近30萬平方米，中央空調(diào)系統(tǒng)：9個水系統(tǒng)并設置了9個熱交換機房，配置了401臺循環(huán)空調(diào)機組，42臺新風空調(diào)機組，候機樓每天有7-8萬人進出，如何給旅客和工作人員提供一個舒適的候機和工作環(huán)境，體現(xiàn)以人為本的設計理念是十分重要的。這樣巨大的建筑空間內(nèi)，調(diào)節(jié)和控制建筑環(huán)境、節(jié)約能源，是一個重大的課題。上海浦東國際機場的BA系統(tǒng)在系統(tǒng)的設計階段就已考慮BA系統(tǒng)與機場航班信息系統(tǒng)中央數(shù)據(jù)庫的聯(lián)網(wǎng)通訊，構建一個BA系統(tǒng)的航班信息管理系統(tǒng)平臺，使其能更準確、靈活地控制候機樓的相關設備，更好地節(jié)約人力、節(jié)約能源。系統(tǒng)集成效果：不計設備壽命延長所帶來的收益，每年約可節(jié)約1000余萬元的支出，經(jīng)過兩年時間就可收回設備的投資。
以上案例說明實現(xiàn)信息系統(tǒng)與智能化控制系統(tǒng)的集成，可以提高管理水平，節(jié)省大量的不必浪費的能源。
智能化技術是綠色建筑實現(xiàn)的保障
21世紀的建筑要求建筑師具有多專業(yè)技術知識
目前所謂“健康建筑”、“智能建筑”、“綠色建筑”、“生態(tài)建筑”等不同說法，不論名詞如何稱取，有一點是肯定的，那就是可持續(xù)發(fā)展是21世紀建筑的核心。那么在規(guī)劃設計時就充分貫徹了可持續(xù)發(fā)展原則，按照生態(tài)建筑的要求進行設計，把建筑物定位為生態(tài)系統(tǒng)的一個部分，力求盡可能減少對自然資源的消耗，特別是不可再生資源的消耗，減少對環(huán)境的影響，盡可能參與到生態(tài)循環(huán)過程中。各工程都針對具體的氣候條件、具體的功能特點采取不同的方案和手段，并通過全壽命周期分析，作出生態(tài)效益的評估，然后予以實施建設。
因此，綠色建筑對建筑師提出更高的要求，不僅僅是建筑本身的設計。他需要掌握多種專業(yè)的知識，更必須與各種專業(yè)的技術人員合作與協(xié)調(diào)，才能勝任。
什么是21世紀的建筑
在Hilson Moran Partnership公司建筑性能部經(jīng)理Matthew Kitson作的題為“21世紀的建筑”的報告中提到Mary Axe 80層高摩天大廈，這是一座倫敦現(xiàn)代化的標志性建筑。這座大樓是英國著名建筑師諾曼·福斯特（Norman Foster）設計, 其設計充分體現(xiàn)了可持續(xù)發(fā)展的思想：最大限度地減少建筑物對環(huán)境的影響。2004年10月 Mary Axe 80層高摩天大廈最終獲獎英國皇家建筑師學會斯特林大獎（The Riba Stirling Prize），這是英國最具權威性的建筑大獎。Mary Axe 80層高摩天大廈最主要的特點是盡可能地利用自然采光、自然通風，以減少運行過程中的能源消耗。建筑內(nèi)設計有垂直采光井，采光井的應用造就了大樓獨具特色的螺旋形的外表。采光井呈三角形，每層六個。日光和新鮮空氣可沿采光井深入到各層辦公室的內(nèi)部。建筑物的流線性外表產(chǎn)生的風壓有助于自然通風通過采光井進入室內(nèi)。根據(jù)倫敦的氣候特點,在一年的大部分時間內(nèi)，可以用自然通風代替機械通風。大樓的外圍護結(jié)構采用的是可通風的雙層玻璃幕墻。這種結(jié)構能有效地減少供熱和空調(diào)負荷。在建筑外表面安裝有室外氣侯傳感系統(tǒng)，可測量氣溫、風速、日照強度。可根據(jù)室內(nèi)環(huán)境需要由計算機控制夾層內(nèi)的百葉角度，阻止或接納太陽輻射進入室內(nèi)。
英國建筑研究院（BRE：Building Research Estimate）提出的低能耗多功能辦公樓的年均能耗指標為175kw.h/m2，而該大樓能耗值大大低于BRE的指標，僅為25kw.h/m2。
什么是生態(tài)住宅
THA(保羅.戴維斯建筑師公司)具有很強的人性化設計理念，他們強調(diào)建筑物的布局要適合于氣候、充分利用氣候。THA提倡同中國的四合院一樣的建筑布局，南低北高以充分利用陽光，中間的花園適合于鳥類的活動和植物的生長。建筑方案的形成充分滿足人性化要求，要考慮未來業(yè)主的需要，每一套房間可選擇個性化設計。建筑構件在工廠完成，建筑物框架在現(xiàn)場搭建，以提高效率。建筑構件生產(chǎn)必須符合生態(tài)家居（Eco home）標準,要求家居的10%的能量由自己來提供。設計時，充分使用生態(tài)計算軟件進行仿真，以充分利用自然風和光照，盡可能利用太陽能。
例如，有一個案例，THA的設計師對朝南的建筑物認為要控制陽光的曬入。某建筑物設計方案出來后，經(jīng)電腦模擬發(fā)現(xiàn)一年內(nèi)有80天溫度大于28℃，設計師認為太多，就改進建筑設計，使一年中高于28℃的天數(shù)減少為38天。他們認為盡管光電板價格昂貴，但每塊1KW的板在25年內(nèi)能夠使CO2少發(fā)射70噸，對人居環(huán)境是很大的貢獻。這就是英國人理解的智能建筑。
智能化技術是綠色建筑實現(xiàn)的保障
可持續(xù)建筑的發(fā)展也向智能化技術的發(fā)展提出了更新、更高的要求。除滿足建筑物傳統(tǒng)的安全、舒適、便捷的要求外，智能化技術還必須為建筑減少能源消耗、減少環(huán)境污染，提高運行效率提供保障。例如對于智能圍護結(jié)構的運行控制，對自然通風與自然采光調(diào)節(jié)，對個性化送風的控制，對自然能源利用系統(tǒng)的運行控制，以及建筑物能源管理都必須進行高度“智能”的控制。可以說，離開了智能化系統(tǒng)，生態(tài)建筑的生態(tài)效益就無法真正得到實現(xiàn)。
